２０１５年７⽉３０日
主催：全国情報技術教育研究会

日本の課題
日本の低迷するモノづくりを活性化するには今後において世界に挑戦できるモノづくりとは
新たなイノベーションを起こすモノづくりとは

オープンソースハードウェアによるモノづくり革命
知的な情報化教育とモノづくり頭脳開拓に向けて
NPO法人オープン ワイヤレス アライアンス代表理事
高本孝頼（株式会社タブレイン） t.takamoto@tabrain.jp

関連情報サイト1

http://3gsa.org/
http://a3gs.wiki.fc2.com/
facebook: ３Ｇシールドアライアンス

ご紹介
NPO法人 オープン ワイヤレス アライアンスご紹介

オープンハードウェアによるワイヤレス技術をベースに、⾼度で最先端の技術を、誰もが、分かり易く、簡単に、短時間で出来る環境を提供し、日本のモノづくりに貢献すること。



これまで：



2011年12月 任意団体３Gシールドアライアンス呼びかけ2012年1月 任意団体３Gシールドアライアンス⽴上げ2013年3月 NPO法人３Gシールドアライアンス設⽴



2015年4月



NPO法人 オープン ワイヤレス アライアンス改名

活動内容：① アイデア・コンテスト開催（今年3回目）② ハードウェア技術情報関連の提供（WiKiページほか）③ オープンなワイヤレス技術情報の提供（メルマガ・セミナーほか）④ モノづくりIoTプログラミング研究会発足（学情研）⑤ 企業間連携によるモノづくり支援（東京都中小企業振興公社と連携）⑥ 教育機関向けへのオープンソースハードウェア教育の普及展開

情報技術（IT）から情報通信技術（ICT）までの日本のモノづくりに貢献する
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１．はじめに
２ ．メイカームーブメントとオープンソースハードウェア．メイカームーブメント とオープンソースハードウェア
３．オープンソースハードウェア
３． オープンソースハードウェアArduino
オープンソースハードウェア Arduinoの紹介
Arduino の紹介
４ ． Arduino教育の可能性
Arduino 教育の可能性
５ ．ワイヤレス技術の活用事例
６ ．おわりに3
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１．新たなモノづくりのイノベーション

メイカーズ・マーケットが誕生（メイカームーブメント）






イベントや施設設⽴も盛んに






イノベーションを起こそうと考える頭脳集団
新たなシーズ開発・新たなマーケット開拓
SNSを通じた共創・触発の環境

Maker Faire （メイカーフェア）が世界的に開催
ハッカソン・メイカソン・アイデアソンも盛んに開催「FabLab」（ファボラボ）もいたるところに作られるにように企業もイノベーションに気づきはじめた

新たなメイカー部門やメイカー向け製品を品揃え
大きなトリガーはインテルのGalileo(Arduino互換機）か（最新はEdison）
オープンソースハードウェアによるモノづくりが盛んに

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２．オープンソースハードウェア出現での変化


個人でも簡単に一品モノを作り販売できる環境となった



電子工作などのモノ作りをする人たちが増えた

試作機・プロトタイプ開発が短期間で出来るようになった

電子機器をベースとする起業人たちが増えた

３Dプリンタが価格破壊を起こした



ロボット開発がとても簡単になった

ハッカソン・メイカソンなどのイベント（動き）などが活発になってきた

３Gシールド・アライアンスでも、「オープンソースハードウェア」の概念を取り入れたことで、誰もが、簡単に、短時間で、３G通信技術を取り入れた「モノづくり」環境が手に入れられるようになった

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３．日本のモノ作りを再生する手がかり成⻑しきった日本だから悩まされる病







コンプライアンス病に侵される日本
新たな日本が生んだ非正規雇用問題（格差社会）
余計なことで時間を使う日本・決断の遅い日本

世界の動きは、真逆に動きはじめている







SNSによる個人どうしのコミュニティが促進
オープンで安価な貴重な情報
動きの速い世界

日本のモノ作りの再生の手がかり







日本の資源は、日本人の頭脳
無駄な時間を有益な時間に電子部品のほとんどは中国で生産（ではどうするか、知恵を絞る）

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４．オープンソースハードウェアの⾒⽅とメリット
企業としての穿った⾒⽅







品質が粗悪
品質保証が難しい
障害責任の所在が不明

企業が使うメリット

試作・プロトタイプ開発のメリット







開発期間の大幅な短縮
開発費用（コスト）の削減
⾼度な技術情報の習得
専門外の技術習得が容易

量産化のメリット

メイカーの頭脳による製品開発のチャンス
早期の商品化
大幅なコスト削減（約80%削減例も）

すでに個人ベースでは、企業に関係なくオープンソースハードウェアを活用する
技術者が増えてきた→ 便利だから

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５．マイコンボードによるイノベーション

Arduino Uno

2005年末にイタリアの大学の先生が教育用として開発

Raspberry Pi

2012年にイギリスのラズベ
リーパイ財団によって開発

インテルEdison

2014年秋にインテルよって開発

多くのオープンソースハードウェアによるマイコンボードやパソコンボードが誕生⇒ 簡単に⾼度なモノづくり環境が到来
学校教育でも欧米だけでなく、日本でもこれらを使った教育が広がり始めている
個人や企業でも、これらを使った新製品開発や新たに起業する人たちも増えている
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６．３Dプリンターによるイノベーション

ナノ世界の製品

実寸の建築用製品

実寸の⾃動⾞製品

実寸の⾃動⾞製品

https://www.youtube.com/watch?v=daioWlkH7ZI

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７．ドローンによるイノベーション

カメラ撮影ドローン

警備ドローン（セコム）

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荷物を運ぶドローン

玩具（小型）ドローン

農薬散布ドローン

連携ドローン（TEDで紹介）※全てのドローン（マルチコプター）には、慣性センサが搭載
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１．はじめに２．メイカームーブメントとオープンソースハードウェア
３．オープンソースハードウェア
３． オープンソースハードウェアArduino
オープンソースハードウェア Arduinoの紹介
Arduino の紹介
４ ． Arduino教育の可能性
Arduino 教育の可能性
５ ．ワイヤレス技術の活用事例
６ ．おわりに11

１．メイカームーブメントとは

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２．背景１（情報１）

もともと人間には、モノ作りする喜び（欲）がある

メイカームーブメントの⾔葉の生みの親

2012年出版
ポイント① 誰もが簡単にモノ作りできる環境ができたこと② SNSで協業・共創しながらモノ作りできるようになったこと③ 大量生産型から少量開発・一品モノ開発になってきたこと

オライリーの出版物「Make」

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３．背景１（情報２） ネット上のモノづくりの情報サイト（＆展示会）

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４．背景２（イベント１）
Maker Faire（世界各国でブームに）※オライリー主催

東京開催：今年８月１－２日（東京ビックサイトにて）
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５．背景３（イベント２）
 ハッカソン・メイカソン・アイデアソン


マラソンとの造語で、みんなで集まってモノづくりをするイベント

人が出会ってモノづくりするイベント
共創・触発の環境・空間ができる
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６．背景３（環境１：オープンソースハードウェア）
オープンソースハードウェア・マイコンボードの出現

Arduino Uno

Raspberry Pi

2014年年内発売予定
Arduino Tre

beagleBone Black

インテルGalileo
GR-SAKURA(ルネサス製CPU利用） （現在Galileo２を販売中）

KURUMI(ルネサス製CPU利用）

インテルEdison

簡単、安価、短時間にモノづくりできる環境（ツール）17
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７．背景３（環境２：オープンソースハードウェア）
オープンソースハードウェア・拡張ボードの出現

３Gシールド３Gブレイクアウトボード

EnOcean

TABシールド

Wi-SUN

ZigBeeBLE

簡単、安価、短時間にモノづくりできる環境（ツール）18
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８．背景３（環境３：モノづくり環境提供）
 FabLab

直ぐにモノづくりする環境提供
安価・便利・豊富なツール・道具

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９．背景３（環境４：クラウドファンディング）
 資⾦調達（投資）モノづくり資⾦調達を支援する新しい仕組み誕生
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１０．Arduinoを使って起業する人たち

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１１．アイデア（創造）への挑戦
オープンソースハードウェア
Arduinoを使った起業ポイントは、
オープンソースハードウェアを利用することで、個人でも、簡単に、短時間で「モノ作り」が可能となったことつまり、アイデアを早期に実現できる環境がそこにできたこと

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１２．ホワイトハウスでMakers Faire

オバマ⼤統領も動き始めた
・３Dプリンタの促進
・モノ作り文化の促進
・教育分野への促進
・国家戦略として活動

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１３．オープンソースハードウェアとは

オープンソース・ハードウェアとは、
「誰もがつくり、変更を加え、頒布し、利用できるように⼀般に対して設計図が公開されている、手に触れることができる人工物ー機械、装置又はその他の実体のあるものを表す語である」



設計情報が公開されたハードウェア（機械、装置、設備）のこと。



フリーソフトウェアやオープンソースソフトウェアと同じ形態で設計されるコンピュータや電子機器を指す。

◆すでに存在するオープンソースハードウェアを使った試作・プロトタイプ
開発は⾃由にできる。しかしその量産化・販売においては、⾃らもオープンにしていくことが暗黙のルール※ただし拡張ボード（シールド）などは対象外

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１４．オープンソースハードウェアの紹介
オープンソースハードウェアとは・ 設計図（回路図）が無償で公開→ 類似の製品が作れる→ クローンが出回る

・ ソフト開発する統合開発環境（IDE）は無償で提供される・先駆者が既に実施してきたことに対して犯してはならない暗黙のルール

Make:Japan 2012/03/02 記事
オープンソースハードウェアの｛暗黙の｝ルール

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【ブレイク】Arduino関連の参考本 ①（和書）

日本のArduino先駆者
IAMAS 准教授小林茂先生

学研 ⾦子茂⽒とスイッチサイエンス社
⾦本茂社⻑関与

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１．はじめに２．メイカームーブメントとオープンソースハードウェア
３．オープンソースハードウェア
３． オープンソースハードウェアArduino
オープンソースハードウェア Arduinoの紹介
Arduino の紹介
４ ． Arduino教育の可能性
Arduino 教育の可能性
５ ．ワイヤレス技術の活用事例
６ ．おわりに27

１．Arduinoのマイコンボードと開発環境
Arduino UNOとは、8ビットマイコンボードと統合開発環境のこと
センサ類・LEDなどの電子部品と簡単接続

短いコーディン
グで⾼度な記述が可能＋
Atmel AVR（UNO R3 は 8ビットマイコン）
統合開発環境 Arduino（C⾔語風の開発環境）



コンセプトは、オープンソースハードウェアハードウェアの回路図が公開され、誰でも同じもの（ボード）が開発・製造可能

既に多くのクローン製品が世の中に販売されている



さらに多くの拡張ボード（シールドと呼ばれる）も販売されている
統合開発環境には、多くのサンプルプログラムが掲載され、誰でも利用可能

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２．Arduino UNO R3のインタフェース
UART

⼀部アナログ出⼒※
ポート（PWM対応）
SPI※R3で追加I2C （Wire)SCL

SDA AREF GND

デジタル
⼊出⼒ポートSCK MISO MOSI

SS

13

11

10

PWM

PWM PWM

12

リセット
ボタン

シリアル通信
ポート

9

7

8

6

5

PWM

PWM

4

3

TX

RX

1

0

2

PWM

PWMは
アナログ出⼒デジタル入出⼒ポートの一部はアナログ
出⼒（PWM）としても利用できるUSBコネクタ
PCとの接続※ アナログ出⼒ピン
は、3,5,6,9,10,11※ Megaでは２〜13
Atmel
8ビット
マイコン

■Arduino I/O
アナログI/O
デジタルI/O
シリアル通信
①UART
②I2C
③SPI

DC電源プラグ
アナログ入⼒ポートはデジタル入出⼒
およびI2Cポートとしても利用できる※R3で追加
A0〜A５ と D0〜D13
をピン番号と呼ぶ

リザーブ IORF RESET 3.3V※【注意】PCに繋がるポート番号と、Arduinoのア
ナログ・デジタルの入出⼒ポートとは意味が異なる。

リセット

5V GND GND Vin

電源

A0

A1

A2

A3

A4

A5

D14

D15

D16

D17

D18

D19

SDA SCL

グラウンド
AC-DCアダプタ
からの電源

アナログ
⼊⼒ポート

（Wire)

I2C

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３．Arduinoの普及展開

企業にも広がる⼀般（マニア）にも広がる

電気・電子以外のデザイン・
クリエイータ系、機械系、情報系にも広がる

2005年
イタリアの⼤学教授が学生のために開発

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類似品・クローン品合わ
せると数倍から数十倍になると言われている※MITのOCWでも多くのArduinoを使った授業が公開
Open Courseware
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４．Arduinoの人気の秘密① 価格が安い→ シンプル・クローン品も多い② 短期間でできる→ 組み合わせが簡単（多くのソフト・部品がある）③ 技術ハードルが低い → 専門的な知識はそれほど必要ない（マイコン独⾃の知識もほとんど不要）④ 利用できる財産が豊富→⑤ 製造リスクの軽減

多くのWebサイトの知的財産が利用可能→ 特許侵害などの心配が少ない⑥ 試作や量産の容易化 → 経費削減でき、迅速に対応可能

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５．豊富なArduinoシールド
センサなどが搭載された拡張ボード

３Gシールド
モータ駆動シールド

音声シールド

液晶表示シールド

Arduino
温度センサシールド
カラーLCDシールド

心拍センサシールド

イーサーネットシールド

TABシールド

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６．Arduinoの開発手順
１）ハードの用意
２）電子部品の配置・接続
３）プログラミング（スケッチ作成）
４）コンパイル書込み実⾏

豊富なスケッチがWebサイトに豊富なセンサ・
シールド類

試作が
安く・早く
簡単に
構築可能

ブレッドボード

ジャンパーコード
はんだ付け不要（ブレッドボード不要なことも）33
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７．Arduinoシリーズ
最も多く販売（約3240円）

Arduino仕様

マイクロプロセッサ

UNO R3ATmega328

動作電圧

最新版の32ビットCPU使用（約6,000円）

Leonardo

ATmega2560

５V

推奨入⼒電圧Due

Pro

AT91SAM3X8E

ATmega168/328

3.3V

3.3V/5V
3.35－12V(3.3V)
5-12V（５V)

7－12V

制限入⼒電圧デジタルI/Oピン数

Mega 2560

ATmega32u4

6－20V
14（うち６ピン
PWM出⼒）

20

54（うち15ピン
PWM出⼒）

54（うち12ピン
PWM出⼒）

14（うち6ピン
PWM出⼒）PWMチャネル

6

７

15

12

6

アナログI/Oピン

６

12

16

I：12/O:2(DAC)

6

40mA

40mA

40mA

130mA

40mA

I/Oピン電流
供給可能な最大電流

50mA

50mA

50mA

800mA

フラッシュメモリ

32K（うち0.5KBはブートローダ用）

32K（うち４KBはブートローダ用

256KB（うち8KBはブートローダ用）

512KB（ユーザア
プリケーション用）

16KB(168）
32KB(328）

SRAM

2KB

2.5KB

8KB

96KB（2バンク：
64KB・32KB)

1KB(168）
2KB(328）

EEPROM

1KB

1KB

4KB

クロック周波数

16MHz

16MHz

16MHz

512B(168)
１KB(328)
84MHz

8MHz(3.3V)
16MHz(5V）【arduino.ccサイト参照】

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８．マイコンボードで何ができる

電子工作ができる

簡単にLED・センサなどが操作できる



電子工作の制御（コントロール）できる

ロボットを開発できる

３Dプリンタ・ドローンまで作れる



モノ作りが簡単になる

安心・安全な世の中にするためのモノ作り革命が起きる
誰もが、安価で、短期間で、簡単に モノ作りできる

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【ブレイク】 Arduino関連の参考本 ②（洋書）Arduino関係の洋書今後も多く販売予定

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１．はじめに２．メイカームーブメントとオープンソースハードウェア
３．オープンソースハードウェア
３． オープンソースハードウェアArduino
オープンソースハードウェア Arduinoの紹介
Arduino の紹介
４ ． Arduino教育の可能性
Arduino 教育の可能性
５ ．ワイヤレス技術の活用事例
６ ．おわりに37
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１．Arduinoの可能性
小中学生でもワイヤレス技術ほかを使い便利なツールを使った環境で分かり易いサンプルで各種センサを組み合わせ

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２．Arduinoを使った情報技術教育への期待
これら学校の先生達から拝聴したお⾔葉

五感を通じた情報技術教育創造環境を提供する
情報技術教育

実社会に通じる
情報技術教育国際的Makers
国際的MakersのMakersの情報技術教育ハードとソフトの両方の情報技術教育
情報技術教育が可能
両方の情報技術教育が可能

創造を掻き立てる
知的な教育環境提供

最先端技術・高度な技術
実践に近い教育環境

身の回りで役立つ
モノづくりを楽しむ環境

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３．Arduino教育で学ぶ基本（システムとは）

システムとは、一般に、組織・組⽴て・体系・系統を意味する
コンピュータのシステムは３つによって構成

光センサ
何をどう
組み合わせて
温度センサ
使う
距離センサ
傾斜センサ
加速度センサ可変抵抗器
音センサ（マイク）スイッチ
赤外線受信リモコンEEPROM（不揮発メモリ）



プログラム
（ロジック）

結果を何に出す

多くのサンプル
スケッチを利用して⾃分のスケッチに組み替える

圧電スピーカLED（6個）LCD（液晶画面）
赤外線LED
EEPROM（不揮発メモリ）

システムは簡素化すること

シンプリシティ（Simplicity：簡単）にまとめることが重要
分かり易くしたモジュール化が重要
処理の流れを複雑にしないことが重要（複雑になるところだけはブラックボックス化）

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４．Arduinoを使ったサンプル※ここでのLEDは抵抗入りを利用

切換えスイッチを入れた
LEDの点滅LEDの点滅超音波距離センサによるLEDの点滅

光センサによるLEDの点滅

スイッチ＋可変抵抗＋スピーカ＋LEDによる「タイマー」

光センサ値をLCD表示

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５．センサ・キットのご紹介
教育向けに開発したArduino上でソフトウェアだけで学ぶ教材ボード（TABシールド）
デジタル拡張専用入⼒ポート
超音波距離センサ
または湿度センサ

⑩圧電
スピーカ

④可変
抵抗器

デジタル入出⼒
切換えスイッチ⑥スイッチ
デジタル
入出⼒ポート

⑪6個のLED⑬赤外線
受信リモコン

⑧超音波
距離センサ

③音センサ
（マイク

⑦傾斜（チルト）センサ⑭赤外線LED

アナログセンサ
切換えスイッチ①光センサ⑤３軸
加速度センサ

リセット
スイッチ
追加ポート
電源・GND⑨LCD
液晶ディスプレィ

アナログ
入⼒ポート
（デジタル入出⼒
ポート）⑫EPROM（裏面）②温度センサ42
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６．ワイヤレス通信モジュールのご紹介①
IT（情報技術）から
ICT（情報通信技術）へ

３Gシールド
簡単
安価・無料
豊富な資産
創造的

３GIM

Arduino
豊富な資産

人材育成

最先端で⾼度な
センサ類
アクチュエータ類（電子部品）

雇用創出

PHSシールド
M2M/IoT
ビジネス創出

広域ワイヤレス
通信モジュール 知的創造
環境構築

IoT
ネット接続
SMS/GPS
メール送受信フィジカル
コンピューティング

Internet
豊富なサービス

実践的

Webサービス

⾼度な技術

最先端

サービス

クラウドサービス

将来的

とても簡単に接続が可能

世界的ブーム

ICT

メールサービス
誰もが安価で簡単にモノづくりできる環境

Makers

新規性[中学生でも利用可能]

第1回・第2回のアイデアコンテストにて中学生が優秀賞を受賞※Egison・GR-SAKURAなどの互換機含む
アイデアによっては、無限大の可能性がある

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７．ワイヤレス通信モジュール紹介②
Arduino上のセンサやアクチュエータなどとの連携

クラウド連携（Xively.COMは無料で利用可能）

クラウドへのデータアップ

インターネット
接続は無限大センサ類との接続は無限大画像データ
ネットサーバ
へアップ
センサ値
メール受信

センサ値の
ツイート

メール受信

GPS（位置情報）取得

ツイッタ―連携
画像データアップ
GPS機能

その他：SMS、メール送受信も可能

HTTP技術やTCP/IP技術を応用することで、可能性は無限大

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１．はじめに２．メイカームーブメントとオープンソースハードウェア
３．オープンソースハードウェア
３． オープンソースハードウェアArduino
オープンソースハードウェア Arduinoの紹介
Arduino の紹介
４ ． Arduino教育の可能性
Arduino 教育の可能性
５ ．ワイヤレス技術の活用事例
６ ．おわりに45

１．事例１：監視・⾒守り系システムの試作開発事例□今後、独居⾼齢者の増加にともなう⾒守りシステムのニーズ増⼤① 遠⽅にいる親族などにも状況を逐次知らせるシステムが必要② クラウドサービスによる「いつでも・どこでも」情報把握が可能③ 設置および運用が簡単であること④ 運用コスト（SIMカードや機器レンタルなど）が安いこと□アライアンス企業の開発事例紹介① アライアンスメンバー（株式会社ハローシステム様）による開発事例② 親機（３Gシールド利用）と複数の子機を使ったシステム
・各部屋などでの動き・温度・明るさなどが分かる③ 独居⾼齢者の状況（動きや明るさなど）をスマホで確認可能④ 独居⾼齢者からのアラーム発信（メール送信）も可能⑤ 設置が簡単（電源入れるのみ）→ あとはクラウド確認のみ□発展・展開について① 温度センサと湿度センサによる「熱中症」などのアラームを発信（警告）② ⾒守り側との双⽅向での連絡も充実化（音と⽂字情報なども追加可能）③ ペット（猫や⽝など）の⾒守りシステムにも可能に＊ 株式会社ハローシステム様
の開発事例

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２．事例２：スマートグリッド関連(IEEE1888)での開発□消費電⼒の⾒える化およびエネルギー削減へのニーズ増⼤① スマートグリッドによる消費電⼒の意識が⾼まる
・具体的な⾒える化によって、対応策や節電を取ることが可能に② 既存のメーカシステムとの差別化必要
・データの蓄積だけでなく、データ分析・解析が⾃由に⾏えること
・必要に応じて、ユーザが加工できること（現状、販売システムは難しい）
・安価なSIMカードおよびクラウドシステムで利用できること③ ３Gシールド活用のメリット
・LANだとセキュリティ問題と敷設・維持に課題が多い。３Gシールド版は、課題解決し、簡単・迅速に設置可能。

□東京⼤学とIIJ、およびオープン ワイヤレス アライアンスで昨年10⽉にプレスリリース① 「 世界初：IEEE1888対応の組込み３G通信モジュールを開発/M2Mクラウドサービスとの接続に成功」プレスリ
リースに発表② 今後スマートグリッド（ＢＥＭＳやＨＥＭＳ）で標準化として利用③ IEEE1888採用で標準的なクラウドのデータ相互運用が可能に

３G
シールド

□今後の発展系① データ標準化により、相互運用が可能となり、応用展開が容易に② M2Mの課題解決のひとつに・クラウド関連での多くの分析・解析ツールとの連携が容易に電⼒⾒える化システム（東大・フタバ企画）

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３．事例３：農業用モニタリング関連の開発□農業分野でのIT活用が活発化（既に多くの企業も参⼊中）① スマートアグリにより、⾃動制御による⾷糧生産が現実に・全⾃動による管理下での農業が実現 ⇒ しかしとても⾼価で、一般農家では利用できない・はたして、日本の農業に全⾃動化が必要か？（現状は、採算が合わない）② 日本の農家に⾼価なスマートアグリの製品（IT化）は無駄
・すでにスマートアグリに挑戦した企業が倒産する事態も
光センサ
・ビジネスモデルがまだ、農業IT化では、苦戦中③ 現実にやれるIT化により農家が助かることとは何か

赤外線
カメラ

・離れた農地やビニールハウスなどで起きている現象を知りたい
・温度・湿度・⼟壌状態などから、農作物を荒らす泥棒や野生動物など

温度・湿度
センサ

□農家として本当に必要なシステムとは何か？

① 農家の⽼齢化により人手不足などが深刻化② 農産物の被害も深刻化（泥棒や野生動物の被害）③ 人手を補うもので、安価で手軽で、簡単に使えるシステムがまずはIT化□遠隔による⾒守り・監視システムがまずは必要か？

LED

プラント⾒守りシステム（拓殖大・構造計画）① 温度・湿度・照度・⼆酸化炭素・⼟壌などの状況を遠隔地に知らせる（常時観測）・場合によっては、メールにてアラーム送信② 異常事態でのカメラ撮影や環境変化を遠隔地に知らせる（臨時観測・監視）・盗難・野生動物被害などの防止、画像伝送による物象の転送

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４．事例４：ICT百葉箱（IEEE1888利用）の開発□インドにおけるDISANETプロジェクト(JICA/JST)・南インドの都市ハイデラバードに気象センサ20台を⾼密度に設置し、データ収集を⾏い、これからの気象防災に役⽴てる北に向けて固定・M2Mゲートウェイによるデータ収集

気象センサ
VaisalaWXT520

・設置された気象センサからの情報はM2Mゲートウェイ
を通してIEEE1888形式に変換され、IEEE1888通信プ
ロトコルにより、インド気象局内のサーバに転送。

□気象観測項目

1m - 1.5m

ステンレス製のベルト

Temperature：気温/Humidity：湿度/Pressure：気圧/RainFall：⾬量/DayRainFall: 積算⾬量/WindDir：
風向/WindSpeed：風速

30cm - 40cm

太陽光パネル(18V 12W type)□デジタル百葉箱の特徴

３Ｇ百葉箱(データ取得と送信のため)(Arduino+3G+12V12Ah Battery+ChargeController+DCDC)

・太陽光発電と蓄電による⾃律システム
・IEEE1888対応のM2Mゲートウェイの使用

2.0m

地面から１５cm程度の位置に固定する(ブロック等を置く)

・3G通信によるデータ収集
・RS232Cシリアル通信によるセンサからのデータ収集

50cm□ M2Mゲートウェイの役割

15cm

・収集されたデータのIEEE1888フォーマットへの変換
・3Gを使ったIEEE1888通信によるデータ転送

40cm – 60cm

コンクリート砂: 50kg入りの袋 x 3
セメント: 50kg入りの袋 x 1.5
小石: 50kg入りの袋 x 4（東大・フタバ企画）

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５．事例５：その他試作・プロトタイプ開発ほか□人や動物の動きをキャッチしデータとして収集・分析① 親機と子機との関係でシステム開発（課題は子機の⻑寿命化）→ 親機にゲートウェイ機能と子機受信器、子機は発信機能のみ② クラウド連携において動きをモニタリング分析→ 子機固有IDの動きをモニタリング、③ 関係者にはメールによって動きを知らせる□特殊環境下の維持装置モニタリングシステム試作① 助成⾦によって特殊環境下の維持管理をモニタリングするシステムの試作② 複数のセンサ値をクラウドにアップし、その状況を把握できる環境下に③ 異常な状態をいち早く知らせるシステムとして開発中（端末系はスマホや携帯のメール）□オープンソースハードウェア関連での試作・プロトタイプ開発支援① 既存システムに組み込む⾼価な機材を安価なシステムに切り替えるために試作・プロトタイプ開発
・通信モジュールを用いてモニタリング機能を対応② 工場内機器の保守モニタリングや設定制御などを遠隔操作によって⾃動化
・⾃社内LANとは別系統でセキュリティ対応に無関係

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６：事例６：⼤学・⾼専での開発事例

信州大学（電磁波解析と磁界発電の研究）

東京大学（腐⾷センサーによる橋梁保全研究）

徳島大学（橋梁の保全研究）

東京海洋大学（近海小型船避難緊急発信装置）

沼津工業⾼専（農業用エリアモニタリング研究）

千葉大学（農業用ビニールハウスモニタリング）東海大学（農業用モニタリング研究）東海大学（EVカー蓄電モニタリング）

拓殖大学（EnOceanと３Gシールドの連携）

和歌⼭県⽴海南⾼校（缶サットに搭載）

電磁解析（信州大学・田代研究室）

その他多くの大学・⾼専で、３Gシールドを使った研究活動実施

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７．事例７：第1回アイデアコンテスト(2013年度）
http://3gsa.org/information.html にて公開
・最優秀賞 ３GSコミュニティバスお知らせシステム （資料）・準優秀賞 クラウドコレクタ （資料）・努⼒賞 愛⾞の記録 （資料）・その他応募作
相互⾒守り（コミュニケーション）システム

飯島幸太⽒
⼭本三七男⽒
小林康晃⽒

・最優秀賞 Himawari3搭載 ３G火⼭ガスモニタリングシステム 拓殖大学 瀬谷鮎太⽒
・優秀賞 ペット管理システム （資料） 東京都⽴小⽯川中等教育学校 小島和将君
・準優秀賞 Arduinoを使ったFOXテーリング （資料） 東京都⽴総合工科⾼校
⾼橋君・⼟屋君・平林⽒
南川俊⽒ほか
井上龍⽒ほか・努⼒賞 ⼭の幸、獲ったどー （資料） 拓殖大学
・特別賞 わいっち目 （資料） 拓殖大学
・その他応募作
⾃動⾞防犯装置 （資料） 東京都⽴総合工科⾼校 ⼟屋君・⾼橋君・平林⽒
水田あんばい （資料） 拓殖大学 ⾦⼭祐大⽒ほか
アマモ場の生育環境観測システム （資料） 広島商船⾼専 芝田研究室

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７．事例７：第２回アイデアコンテスト(2014年度）
http://3gsa.org/information.html にて公開
平成26年11月16日開催されました第2回３Gシールド・アイデア・コンテストの結果報告となります。以下のFacebookなどで掲載しています。
・最優秀賞 「快適マネージャー」
東京都⽴小⽯川中等教育学校 小川広水君（中学一年生） 資料/ビデオ
・優秀賞 「ポチっとじょうろ」
東京都⽴小⽯川中等教育学校 中野龍太君・中本一輝君・小林俊介君（中学⼆年生）資料/ビデオ
・特別賞「Rubyを用いたマイコンプログラムの遠隔書き換えシステム」チーム海南 ⼭本三七男⽒他和歌⼭県⽴海南⾼校（瀧本君、若勇君、和田君、筈谷君、岸田先生）/ルアリダワークス 資料/ビデオ
・特別賞 「Dustino(ダスティーノ）〜ゴミ箱管理システム」
九州工業大学 備後博生君、城⼾翔兵君、張思嘉君 資料/ビデオ
・アイデア賞「冷蔵庫を使ったお年寄り⾒守りシステム」
東京都⽴小⽯川中等教育学校 ⾦子知洋君（⾼校⼆年生）資料/ビデオ
・アイデア賞「熱中症予防散システム」
九州工業大学 待野翔太君・友永健太君 資料/ビデオ・技術賞「３Gシールドを使用したGPS+GLONASS vs GPSの位置精度⽐較」
チームmochi 望月康平⽒ 資料/ビデオ・技術賞「⾃動散水システム」
九州工業大学 中⼭一平君、永⼭雄一君、 Avinash Dev Nagumanthri君 資料/ビデオ・技術賞「心拍数測定システム」
東京都⽴小⽯川中等教育学校 佐藤和哉君（⾼校⼆年生） 資料/ビデオ
このほかにも入選からもれたのもありましたが、どれも素晴らしい作品でした。

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８．広域ワイヤレス通信技術を使った共通技術

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１．はじめに２．メイカームーブメントとオープンソースハードウェア
３．オープンソースハードウェア
３． オープンソースハードウェアArduino
オープンソースハードウェア Arduinoの紹介
Arduino の紹介
４ ． Arduino教育の可能性
Arduino 教育の可能性
５ ．ワイヤレス技術の活用事例
６ ．おわりに55

１．日本の将来のモノづくりについて

日本のIT技術者不⾜
7月22日NHKニュース「おはよう日本」「IT技術者不足 ベトナムに活路」
http://www.nhk.or.jp/ohayou/marugoto/2015/07/0722.html→ 日本だけでのIT技術者の雇用は不足、海外での人材調達（一⽅では、就職できない⽂系学生が多いのに？）

日本のモノづくりは疲弊
電子部品のほとんどは、中国での調達が安価⇒ 簡単な製品でのモノづくりは日本は勝負できない
なら、どう活路を⾒つけ出すか？



国⽴⼤学の文系改革
国⽴大学から⽂系が無くなることをどう考えるか？

→ 世の中（社会）のニーズに応える大学はどうあるべきか？
→ 私大は、これらに応えるために大学の大きな改革を⾏ってきているが、国⽴大学は遅れをとってきたのでは？

世の中に通じる学生達をどう育てるか
技術⼒はないし、コミュニケーション能⼒もない⇒ 今の学生達は、ゲームに没頭し、将来への不安が多く、格差社会でのあがきが難しい。

答えは、「時代のニーズに合う、よく考える学生・生徒を育てること」と考えます。
そのためにも先生達の役割は大きいと考えます。
注意）「IT技術者不⾜」での「IT技術者」は「賢いIT技術者」とすべき
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２．日本が目指すべきモノづくりは？
『日本は、最新技術を使った独創的なモノづくり』が必要＜海外大手メディア記者によるコメント＞

最先端技術とは・センサ技術＋ワイヤレス技術＋クラウド技術などの連携も含む（ビックデータ・人工知能・予測シミュレーションなどの技術も包含）

・M2M/IoT/IoE関連のシステムの構築
独創的とは
・常に『何故』『どうして』を考える⼒（探究⼒）
・思慮深くコミュニケーションができる⼒（会話⼒）
・人との連携・モノとの連携ができる⼒（連携⼒）57
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３．情報技術を教える上での課題克服人（先生達の意識改革）

モノ（教育教材の充実）

確かに新しいものを教えるには環境整備も大変。教材（ハード＋ソフト）の準備にも時間がかかる。
それでも賢く「モノづくり・情報技術」提供の環境整備は重要。

⾦（安価なコストで最⾼の教育環境を提供）

先生達の連携や産学官連携などに参加し、⾃分⾃⾝の意識改革で、「熱意」「情熱」「気概」を持って、周りを感化・共感・触発していく。このことで学生・生徒らも何かを得られるものが増えるのでは・・・

オープンソースハードウェアによって多くのものがタダか安価で入手可能に賢く考えた上で、コストも安価な環境整備に繋がる情報（常に時代は変化している情報を取得）

有益な情報をネット上から賢く検索する⼒が必要（学生・生徒にも必要）
情報技術教育では、モラルも必要だが、賢くアプリ（環境）を利用する技術も必要

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メモ

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メモ

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